Аппарат для обработки твердых материалов жидкостью

 

О П И С А Н И Е (>747489

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ф

З

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.04.78 (21) 2607076/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К, В 01 D 11/02

Государстеенный комитет

СССР (53) УДК 66.061..5 (088.8) Опубликовано 15.07.80. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 25.07.80 ла делам нэооретеннй н открытий

{72) Авторы изобретения

В. А. Риц, М. И. Курочкина и М. В. Ненько

Ленинградский технологический институт имени Ленсовета и Всесоюзный научно-исследовательский институт гидролиза растительных материалов

{71) Заявители ( („- »

» ( (54) АППАРАТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТВЕРДЫХ,"- . : .,Ц 1». » . „" . "1 ..>!"

МАТЕРИАЛОВ ЖИДКОСТЬЮ

1 зобретение относится к экстрагированию ве»цеств, содержащихся в порах твердых дисперсных частиц и может быть использовано в гидролизном производстве, в пиш ной, химической, гидрометаллургичесi лр тих отраслях промышленности. ь», >; экстрактор для обработки твер5 дых;: " алов жидкостью, содержащий корпут, разделенный горизонтальными перегор»>яками на секции, газлифты, каждый из которых снабжен загрузочным устройством и расположенным в верхней части кол- 10 лектором, соединенным переточной трубой с нижерасположенной секцией, устройства для ввода и вывода фаз, акустические излучатели и систему трубопроводов jl j.

Недостатками известного аппарата являются небольшая производительность, ввиду сравнительно малого времени пребывания контактирующей твердой и ж;,дкой фаз в секциях.

Целью изобретения является увеличение производительности аппарата и улучшение 2О качества обработки разнородных по плотности твердых частиц путем увеличения длины пути, проходимого частицами в секции аппарата.

Поставленная цель достигается тем, что аппарат снабжен лабиринтной насадкой с сужениями, расположенной в верхней части каждой секции. и расположенной в нижней части каждой секции зигзагообразной насадкой, выполненной из полых секционированных по длине, перфорированных в верхней части элементов, в которых выполнены сквозные каналы, а загрузочные устройства газлифтов расположены на уровне середины лабиринтной насадки.

На фиг. 1 изображен аппарат, продольный разрез, на фиг. 2 — одна из секций аппарата; на фиг. 3 — сечение А — А на фиг. 2.

Аппарат состоит из корпуса 1, разделенного перегородками 2 на секции 3 для контактирования фаз, сообщающиеся между собой посредством газлифтов 4. Каждый из газлифтов в нижней части снабжен барботажным устройством 5, в средней части— загрузочным устройством для твердой фазы 6, в верхней части, находящейся в вышерасположенной секции — устройством 7 для разделения фаз, состоящим из наклонной стенки 8 с отверстиями 9, коллектора 10 жид747489 кости с переточной трубой 11, снабженной вентилем 12. В верхней части каждой секции расположена лабиринтная насадка 13, состоящая из отсеков 14, образованных плоскими 15 и утолщенными 16 элементами, между которыми находятся сужения !7. Кроме того, здесь же расположен коллектор 18 для выхода газа из секции 3, причем отверстия

19 в коллекторе расположены в отсеке лабиринтной насадки, не имеющем сужения.

Коллектор 18 каждой секции 3 сообщен трубой 20 с вентилем 21 с газовым выходным коллектором 22. В нижней части каждой секции 3 аппарата расположена зигзагообразная насадка 23, каждый элемент

24 которой выполнен полым и секционированным по длине с помощью перегородок 25.

В верхней части поверхности каждого элемента 24 расположены отверстия 26 для выхода газа из секц1 ии 27 элемента. Кроме того, элементы 24 снабжены сквозными изолированными каналами 28 для прохода газа, а каждая секция 27 сообщается трубой

29 для подачи сжатого газа, снабженной вентилем 30, к одной из которых подсоединено также барботажное устройство 4 газлифта, через золотниковый распределитель

31 с коллектором 32 сжатого газа. Золотниковый распределитель 31 состоит из статора 33 со штуцерами 34 и ротора 35, каналами 36, вращаемого с помощью привода

37. Аппарат снабжен также загрузочным

38 и выгрузочным 39 устройствами для твердой фазы и трубами для подачи экстрагента 40 и вывода экстракта 41.

Аппарат работает следующим образом.

Перед началом работы все секции 3 аппарата заполняют экстрагентом до уровня загрузочного устройства 6 соответствуюшего газлифта 4. Затем твердую фазу подают в загрузочное устройство 38, включают выгрузочное устройство 39 и подают в требуемом количестве экстрагент по трубе 40 в верхнюю секцию аппарата. Одновременно включают привод 57 золотникового распределителя 31 и сжатый газ от коллектора 32 начинает поступать по трубам 29 в одну из секций 27 каждого элемента 24 зигзагообразной насадки 23 и в барботеры 5 газлифтов 4. При установившемся режиме аппарата частицы твердой фазы, имеющие разную плотность по отношению к плотности находящейся в каждой секции 3 жидкости, попадая в последнюю, разделяются: легкие частицы всплывают и образу ют слой определенной толщины на поверхности жидкости в секции 3 в отсеках 14 лабиринтной насадки 13, тяжелые частицы тонут и попадают на верхнюю часть поверхности элементов 24 зигзагообразной насадки 23. Периодический выход сжатого газа из отверстий 26 элементов 24 приводит к периодическому взвешиванию в жидкости тяжелых частиц материала и к последовательному перемещению последних по поверхности

Зо

З5

4S

55 каждого элемента. Такое перемещение позволяет удлинить путь, проходимый тяжелыми частицами в секции, и приводит к попаданию их в нижнюю часть газлифта 4. Накопление легких частиц материала в слое в верхней части секции 3 аппарата, в первом из отсеков 14 (считая по направлению движения твердой фазы в секции 3) лабиринтной насадки 13, приводит к проскальзыванию определенного количества частиц под уровнем жидкости, у. нижнего края утолщенного элемента 16 и к всплыванию этой части материала в следующем отсеке 14, в котором имеется сужение 17. В сужении 7 скорость газа, барботируюшего в жидкости сквозь элементы 24 зигзагообразной насадки 23 по каналам 28, увеличивается, что приводит к захвату образующейся газожидкостной смесью легких частиц материала и и перебросу их в следующий отсек 14 лабиринтной насадки 13. Здесь газ удаляется из секции через отверстия 19 коллектора

18 по трубе 20 в газовый выходной коллектор 22. Последовательное перемещение легких частиц материала в отсеках лабиринтной насадки позволяет увеличить время пребывания частиц на ступени контакта и улучшить массообмен частиц с жидкостью.

Через загрузочное устройство 6 каждого газлифта 4 легкие частицы попадают в газлифт и вместе с тяжелыми частицами транспортируются в вышерасположенную секцию

3, где в разделительном устройстве 7 жидкая фаза отделяется и сквозь отверстия 9 в наклонной стенке 8 попадает в коллектор

10 и далее по переточной трубе 11 поступает в нижерасположенную 1не менее, чем через одну) секцию 3 аппарата, газ удаляется из секции через коллектор для выхода газа 18, а частицы твердой фазы попадают в жидкость, находящуюся в этой секции, и процесс транспортирования, совмещенный с процессом массообмена, повторяется. Для обеспечения беспрепятственного поступления легких частиц в загрузочное устройство

6 газлифта 4 уровень жидкости в секции 3 поддерживают на высоте этого устройства.

Чередующиеся перемешивание твердых частиц в секции, их поступление в газлифт и далее в вышерасположенную секцию аппарата, разделение фаз в этой секции приводит к общему противотоку твердой и жидкой фаз в аппарате. Твердые частицы, пройдя все секции, поступают в выгрузочное устройство 39 и выводятся из аппарата. Экстракт, перетекая каждый раз в нижерасположенную секцию, выводится из аппарата по трубе 41, соединенной с коллектором 10 нижнего газлифта 4.

Таким образом, применение в аппарате специальных насадок, предназначенных для увеличения длины пути, проходимых частицами твердого материала на ступени контактирования с жидкостью, при общем

747489 противотоке твердой и жидкой фаз в аппарате позволяет увеличить производительность аппарата и улучшить качество обработки неоднородных по плотности частиц твердого материала, а также частиц, плотность которых изменяется в ходе процесса. Отсутст- вие внутри секций аппарата механических устройств для перемешивания твердой фазы позволяет производить в нем обработку механически непрочных частиц без нарушения их целостности, а также проводить в аппарате процессы с участием агрессивных жидкостей.

Формула изобретения

ФЯ

Аппарат для обработки твердых материалов жидкостью, содержащий корпус, разделенный горизонтальными перегородками на секции, газлифты, каждый из которых снабжен загрузочным устройстом и расположенным в верхней части коллектором, 20 соединенным переточной трубой, снабженной вентилем, с нижерасположенной секцпсй, устройства для ввода и вывода взаимодействующих фаз, акустические излучатели, выполненные в виде барботажных устройств

Газлифтов, расположенных в нижн(и части последних, и систем труб.-п,рс.B(k,lc)l3. отличающийся тем, что. с целью увеличения производительности аппарата и улучшения качества обработки разнородных по плотности твердых частиц, аппарат снабжен лабиринтной насадкой с сужениями, расположенной в верхней части каждой секции, и расположенной в нижней части каждой секции зигзагообразной насадкой, выполненной из полых секционированных по длине, перфорированных в верхней части элементов, в которых выполнены сквозные каналы, а загрузочные устройства газлифтов расположены на уровне середины лабиринтной насадки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ко 554873, кл. В О! D II/Î2, 1977.

747489

Фиг. 2

Д вЂ” Д, тель A..Чкроноа

; K. 1Пуфрич К i! -.Ок:r:(t l. немчик

09 .: о". ОГО комитета (.(.(,Р и открытии

К-,ß Наб., ьи 4!5 ул. Проекгиая, 1